絶対零度（-273.15℃）を超える温度を持つ物体は、その温度に基づいて赤外線エネルギー（熱）を放出します。物体から放出される赤外線エネルギーは、熱分布として知られています。
一般的に、物体が熱いほど、より多くの放射線を放出します。サーマルイメージャは、本質的に微小な温度差を検出して捉える熱センサーです。物体からの赤外線放射を収集し、温度差に関する情報に基づいてピクセルを作成して画像を構成します。物体は周囲の物体と全く同じ温度であることはめったにないため、サーマルイメージングカメラはそれらの違いを検出し、熱画像で鮮明なコントラストを形成できます。これが赤外線熱画像処理の基本原理です。
すべての物体は、電磁波を継続的に放射、吸収、反射する能力を持っています。放射される電磁波は各バンドで異なり、つまり特定のスペクトル分布を持っています。このスペクトル分布は、物体自体の特性と温度に関連しているため、熱放射と呼ばれます。
現実の物体は異なる放射特性を示します。したがって、理想的な放射特性を持つモデル体積を最初に考慮し、それを実際に発生する物体に参照として適用します。このモデル体積は、放射物理学では「黒体」と呼ばれます。これは、同じ温度のすべての物体の中で、可能な限り最大の放射を放出するという点でユニークです。
特定の物理的特性に依存しない熱放射の法則を研究するために、物理学者はこの黒体を熱放射研究の標準的な物体として定義しました。
いわゆる黒体とは、入射するすべての電磁波を吸収し、反射も透過もしないことを意味します（もちろん、黒体は依然として外側に放射します）。
どのような条件下でも、あらゆる波長の外部放射を完全に吸収し、反射を一切しない物体、つまり吸収率が1の物体。
黒体放射では、光の色は温度によって変化し、黒体は赤、オレンジ色、黄色、黄白色、白色、青白色へと徐々に変化します。光源から放出される光の色が、特定の温度の黒体から放出される光の色と同じように見える場合、その黒体の温度を光源の色温度と呼びます。「黒体」の温度が高いほど、スペクトルには青色が多く、赤色が少なくなります。
キルヒホッフの放射法則によれば、熱平衡状態にある物体が放射するエネルギーと吸収率の比率は、物体自体の物理的特性とは無関係であり、波長と温度にのみ依存します。キルヒホッフの放射法則によれば、特定の温度において、黒体は最大の放射能力を持つ物体であり、完全放射体と呼ぶことができます。
黒体放射とは、理想的な放射体から放出される放射を指し、特定の温度と波長で最大の放射量を放出します。同時に、黒体は入射するすべての放射を吸収し、いかなる放射も反射しない物体ですが、黒体が必ずしも黒いとは限りません。たとえば、太陽はガス惑星です。太陽に向かう電磁放射は反射しにくいと考えられるため、太陽は黒体と見なされます（絶対黒体は存在しません）。理論的には、黒体はスペクトル上のすべての波長の電磁波を放出します。